Система электрооборудования автономного ветроагрегата

• Автор: Ван Бинь
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с.

Перечень используемых сокращений:
ВА - ветроагрегат;
ВЭУ - ветроэнергетическая установка;
ГК - генераторный комплекс:
СГ - синхронный генератор;
АГ - асинхронный генератор;
МДП - машина двойного питания;
АСГ - асинхронный синхронизированный генератор;
БАСГ - бесконтактный асинхронный синхронизированный генератор; ВЭС - ветроэлектрическая станция;
ВИЗ - возобновляемый источник энергии;
МНИЭ - министерство нетрадиционных источников энергии;
ВЭП - ветроэнергетический потенциал;
ДЭС - дизель-электричеекая станция;
ВД - ветродвигатель;
ВК - ветроколесо;
АЭМ - асинхронная электрическая машина;
АБ - аккумуляторная батарея;
PH - регулятор напряжения;
Н - нагрузка;
ВР - выпрямитель-рекуператор;
АИ - автономный инвертор.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ И ПОСТАНОВКА ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИИ
1.1 Перспективы использования возобновляемых источников энергии
1.2 Обзор развития ветроэнергетики в мире
1.3 Обзор развития ветроэнергетики в России
1.4 Постановка основных задач диссертации
2. РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ И МЕТОДИКА ВЫБОРА ВЕТРОАГРЕГАТА ДЛЯ РАЗНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
2.1 Принцип работы ветроэнергетической установки и сравнение различных конструкций механического регулятора
2.2 Расчет статических характеристик ветродвигателя
2.3 Методика выбора автономного ветроагрегата
2.3.1 Методика предварительного выбора ветроагрегата
2.3.2 Методика определения вырабатываемой мощности ВЭУ
2.3.3. Составление алгоритма выбора расчетной мощности ветроагрегата
Выводы
3. ВЫБОР ВАРИАНТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ВЭУ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
3.1 Постановка задачи
3.2 Сравнение различных систем электрооборудования для автономных ветроагрегатов и выбор генератора
3.2.1 Применение синхронного генератора
3.2.2 Применение асинхронного генератора

3.2.3 Сравнение различных систем стабилизации частоты выходного
напряжения
3.2.4. Выбор бесконтактного асинхронного синхронизированного
генератора для автономных ВЭУ
3.3 Анализ статических режимов работы ВЭУ с бесконтактным синхронизированным генератором
3.3.1 Исследование закона регулирования частоты возбуждения
3.3.2 Математическое моделирование БАСГ
3.3.3 Статическая модель ветроагрегата с бесконтактным синхронизированным генератором
Выводы
4. РАЗРАБОТКА ПОЛНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВЕТРОАГРЕГАТА И РАЗРАБОТКА РЕГУЛЯТОРА ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
4.1 Постановка задачи
4.2 Динамическая модель ветродвигателя
4.3 Динамическая модель генераторного комплекса и разработка регулятора для стабилизации выходного напряжения
4.3.1 Предварительный выбор структуры регулятора
4.3.2 Настройка параметров регулятора
4.3.3 Настройка параметров регулятора с учетом насыщения машины
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Для современных автономных встроустановок наиболее перспективным типом являются генераторные комплексы с бесконтактной системой возбуждения.
Классическая конструкция синхронного генератора предусматривает размещение якорной обмотки на статоре, а обмотка возбуждения - на роторе генератора. Ток возбуждения подается на роторную обмотку через контактные кольца, что является недостатком классического варианта конструкции.
Бесконтактные варианты СГ с электромагнитным возбуждением могут быть построены различным образом: применением бесконтактных систем возбуждения для классической конструкции, использованием специальной конструкции для генераторов - индукторных, с внешнезамкнутым магнитопроводом и др. [35].
Большее распространение получили СГ с бесконтактной системой возбуждения [10,34]. Синхронный возбудитель через вращающийся
выпрямитель (ВВ) питает обмотку возбуждения генератора СГ. Генераторы с бесконтактной системой возбуждения обладают повышенной инерционностью за счет введения в контур регулирования инерционного звена-возбудителя. Для увеличения быстродействия ВВ может быть построен на основе ЮВТ-транзиеторов [50].
АГ в бесконтактном варианте можно получить присоединением
параллельно статорным обмоткам конденсаторов или синхронного компенсатора, обеспечивая статорное самовозбуждение АГ [9,35]. Однако применение данного варианта АГ ограничено из-за необходимости
добавочного источника реактивной мощности, трудности регулирования напряжения, большой стоимости конденсаторов.
АГ гю схеме машины двойного питания является контактным вариантом генератора. Ток на роторную обмотку подается через контактные кольца от источника питания. Для получения бесконтактного асинхронного синхронизированного генератора мы предлагаем использовать